为了提高丙烯酸树脂的耐水性、附着力以及耐溶剂性,以桐油酸和环氧树脂E-44为原料制备环氧酯,采用溶液聚合和自乳化工艺合成了环氧酯改性水性丙烯酸树脂,并引人氰特CY325氨基树脂制备双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜。利用FT-IR、HNMR、粒径测试等对环氧酯单体、环氧酯改性水性丙烯酸树脂的结构和性能进行表征和分析,并测试了单组分和双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜的硬度、光泽、吸水率、水接触角、耐溶剂性等性能。结果表明:当环氧酯用量为35%时,单/双组分漆膜综合性能达到比较好,双组分漆膜光泽(60°)达102.3,耐溶剂擦拭次数为500次,耐水性可达480h,附着力为0级,铅笔硬度为4H,耐冲击性为50cm。

丙烯酸树脂具有良好的隔热性和耐候性,广泛应用于水性涂料中。但是传统丙烯酸树脂存在耐污性、耐水性、耐溶剂性差等缺点。为了改善这些缺陷,通常使用功能单体共聚或不同种类树脂复合使用等方式对水性丙烯酸树脂进行改性。王明品等以桐油酸、亚麻油酸与环氧树脂E-20为原料制备了环氧酯树脂,并将其与丙烯酸类单体接枝共聚制备水性涂料,漆膜表干<40min,实干<24h,耐水性可达240h。Hu等"将二氧化钛纳米颗粒分散在水性环氧改性桐油树脂中,合成了功能化Ti0,/聚合物防污(AF)涂层,其中二氧化钛纳米颗粒可赋予AF涂层更好的防污性能。Zhang等"以甲基丙烯酸改性合成了含有末端C-C双键的环氧树脂,并部分保留了环氧基团,制备了水性环氧-苯乙烯-丙烯酸酯复合乳胶,提高了漆膜的耐腐蚀性。周文涛等"制备出水溶性丙烯酸环氧树脂乳液,与氨基树脂复配,制备了金属用底面合一的水性双组分烤漆,漆膜硬度高、耐损伤性强。沈文军等"用乳胶胶束的包裹作用,使双酚A环氧二丙烯酸酯与丙烯酸酯单体混合物反应得到环氧改性丙烯酸树脂,提升了漆膜的力学性能、热稳定性和耐腐蚀性。王璐等中用多种油酸和E-12-20为原料合成了环氧酯树脂,制备出具有多重交联方式的水性环氧酯改性丙烯酸树脂,漆膜的耐冲击性达50cm,铅笔硬度为2H,耐水性和耐盐雾性均可达到240h。

环氧树脂黏合强度高,能牢固地黏合在金属、陶瓷、玻璃和木材等基材表面,且环氧树脂中含有大量苯环和甲基,可提高树脂的疏水性以及耐溶剂性，但大量的苯环结构会导致环氧树脂存在脆性大这一缺陷,可采用酯化的方式在环氧树脂主链上接枝长链结构物质,改善这一缺陷。利用可再生植物油酸和环氧树脂制备环氧酯树脂,并接枝丙烯酸树脂制备环氧改性丙烯酸树脂的研究已经较为深入,但并未对单/双组分漆膜性能进行详细对比分析,特别是漆膜在耐水性、耐溶剂擦拭性方面仍有很大的提升空间。本研究用桐油酸对环氧树脂中的部分环氧基团酯化,制备环氧酯树脂,引入的桐油酸结构中的不饱和键在常温下即可实现固化,保留部分环氧酯基团。然后采用溶液聚合和自乳化工艺制备了环氧酯改性水性丙烯酸树脂,探讨了环氧酯添加量对环氧酯改性水性丙烯酸树脂粒径、相对分子质量、稳定性和流变性的影响,进一步用该树脂分别制备单/双组分漆膜进行性能对比。

（未完待续）

来源：陕西科技大学化学与化工学院、西陕西省轻化工助剂重点实验室、涂料工业，迈爱德编辑整理